Анализ устройств для разборки карданных шарниров

Введение. Становление агропромышленного производства на качественно новый уровень во многом обеспечивается передовыми научными разработками [1-5]. Приоритетное значение в этом комплексе задач отводится его техническому обеспечению [6-9]. Многие производственные процессы в сельском хозяйстве выполняются с помощью автотракторной техники. Одним из основных частей мобильных машин является трансмиссия, которая включает в себя карданную передачу. Этот механизм часто называют шарниром неравных угловых скоростей.

В процессе эксплуатации, как и многие детали, карданы изнашиваются и, требуют замены. Крестовины в отверстия смонтированы посредством натяга и необходимо приложить значительное усилие для того чтобы выполнить сборку. Для облегчения посадки, повышения производительности труда предприятия разрабатывают специальные технические устройства и приспособления. Множество таких приспособлений имеет винтовой механизм. При не сложной и компактной компоновке передача винт – гайка дает возможность осуществить большой выигрыш в силе, в том числе выполнять медленные, включая точные перемещения. Такие свойства передачи значительно снижают риск повреждения деталей при выполнении демонтажа, а также обеспечивают безопасность проведения операций.

Съёмники на базе винта получили бурное развитие по причине не сложности конструкции, большого ресурса и не высокой стоимости производства [10].

Цель исследования – поиск приемлемой конструкции устройства для разборки карданных шарниров трансмиссии автотракторной техники для дальнейшего совершенствования.

Материалы и методы исследования. Изучение существующих технических устройств. Анализ положительных и отрицательных свойств и выбор приемлемой конструкции.

Результаты исследования и их обсуждение. Ключевой особенностью монтажа и демонтажа карданных шарниров является запрет наносить удары молотком, поскольку при этом нарушается соосность отверстий в вилках, что приводит к интенсивному износу подшипников, а также цапф крестовины.

Один из наиболее несложных приспособлений для демонтажа карданных шарниров – это гидравлический пресс, проиллюстрированный на рисунке 1. Гидравлический пресс служит для разборки, а также сборки карданных шарниров, выпрессовки и в том числе запрессовки обойм подшипников в ступицы колес, включая другие случаи.

Рисунок 1 – Конструкция гаражного гидравлического пресса:

1 – рама; 2 – гидравлический домкрат

Схема конструкции пресса представлена на рис. 1. Базовая его часть – рама 1 из отрезков швеллера № 12 или 14, смонтированная на болтах или посредством сварки. Внутрь конструкции рамы устанавливается автомобильный гидравлический домкрат 2. Для придания большей устойчивости в основании конструкции домкрата необходимо просверлить четыре отверстия диаметром 8... 10 мм и стянуть его болтами к нижней поперечине рамы. На этом изготовление пресса закончено.

Монтируемый узел устанавливается между верхней поперечиной рамы, а также грузовым винтом конструкции домкрата.

Описание аналогов

Для выпрессовки имеется ряд приспособлений. На рисунке 2 изображён съёмник И-801.01.012.

Рисунок 2 – Принципиальная схема устройства выпрессовки втулок:

1 – винт, 2 – корпус, 3 – упорная шайба, 4 – зацепы.

Приспособление для разборки карданных шарниров.

Рисунок 3 – Приспособление для разборки карданных шарниров:

1 – корпус; 2 – винт; 3 – упор.

Приспособление предназначено для выпрессовки, а также запрессовки без применения молотка крестовины карданной передачи автомобилей семейства «ВАЗ» с классической трансмиссией.

Выпрессовка подшипников другой вилки осуществляется аналогично.

Заполняются смазкой полости в шипах крестовины и смазываются внутренние поверхности корпусов подшипников (Фиол 2У или Литол 24), шипы не смазываются.

В нижнюю проушину вилки, установленную с крестовиной на нижнюю втулку скобы, ввинчивается отверткой подставка 3, при этом противоположный шип поднимается в верхней проушине. На него монтируется корпус с иглами и одновременно корпус вставляется в верхнюю проушину. Синхронно вращая винт 2, а также подставку 3, аккуратно запрессовывается корпус и ставится стопорное кольцо согласно метке. Переворачивается вал нижней проушиной вверх и запрессовывается 2-й корпус. 3-й и 4-й корпуса запрессовываются аналогично.

Прототип приспособления для демонтажа крестовин карданных шарниров.

При разборке карданных шарниров легковых автомобилей можно использовать специальный съемник, позволяющий без ударов выпрессовывать подшипники из вилок. Конструкция его несложная: две опорные пластины, две стяжки, две гайки, два отрезка трубы и болт (рис. 4). Расстояние между опорными пластинами выбирают в зависимости от размеров шарнира.

Рисунок 4 – Приспособление для разборки карданных шарниров:

1 – болт; 2 – верхняя опорная пластина; 3 – стяжка (2 шт.); 4 – нижняя опорная пластина; 5 – гайка Ml2 (2 шт.); 6 – отрезки трубы диаметром 29 мм.

Вывод. Дано описание существующих конструкций технических устройств разборки карданных шарниров. Выполненный анализ различных приспособлений, облегчающих монтаж данных узлов, позволил осуществить выбрать необходимый прототип для создания установки на уровне патентопригодности.